Udržitelnost v automatizaci

Udržitelnost v automatizaci začíná návrhem Vašeho zařízení. Rozhodnutím pro správnou technologii pohonu můžete dosáhnout energetické efektivity po celou dobu chodu zařízení. Při výběru hrají důležitou roli kritéria jako dynamika, síla, možnosti regulace, tuhost při zatížení a samozřejmě hospodárnost. V mnoha případech může být optimálním řešením rozumná kombinace obou technologií.

Elektrické pohony – energeticky efektivní při dynamických pohybech
Technika elektrických pohonů nabízí energeticky efektivní řešení pro velmi dynamické, přímočaré nebo rotační pohyby ve více osách pohybu a přizpůsobivých konfiguracích – velmi přesně a s velkou silou.

Pneumatické pohony – energeticky efektivní přidržování, svírání, upínání
Cenově výhodná a nenáročná technologie umožňuje energeticky efektivní pohyb mezi dvěma koncovými polohami, např. při držení, upínání, svírání a lisování. Jednoduchou a robustní pneumatiku najdete téměř ve všech odvětvích automatizační techniky.

Controlled Pneumatics – energeticky účinné řízení průtoku, tlaku a pohybu
Cílené dávkování stlačeného vzduchu Vám otevírá velký potenciál pro úsporu energie. V každém kroku můžete dosáhnout maximálního výkonu s minimální potřebou stlačeného vzduchu. Ušetříte až 50 % stlačeného vzduchu. Zjistěte o Controlled Pneumatics víc.

Servopneumatika – energeticky efektivní s velkou zátěží
Pokud musíte polohovat velké hmotnosti 15 kg až 300 kg, je servopneumatika energeticky efektivní a cenově dostupné řešení. Servopneumatika dokáže rychle a snadno přepínat z ovládání polohy na ovládání síly a také měkce najíždět do požadované polohy.

Další pomoc s výběrem technologie v Automation Guide (PDF)

Nebo si přečtěte naši bílou knihu „Pneumaticky nebo elektricky“ (PDF)

Před výběrem technologie pro své zařízení byste měli vědět, jak veliké budou emise CO₂za provozu a s jakými celkovými náklady na vlastnictví (TCO) budete muset v budoucnu počítat.

S nástrojem CO₂ & TCO Guide můžete elektrické a pneumatické pohony ze sortimentu Festo porovnat. Nástroj jasně ukazuje spotřebu energie, emise CO₂a pořizovací náklady i celkové náklady na vlastnictví, takže Vám poskytne cennou pomoc při rozhodování podle nejdůležitějších faktorů.

Spustit CO2 & TCO Guide

Inteligentní konstrukce se zaměřuje na dokonale přizpůsobené návrhy a výpočty součástí a výběr optimálního řízení.

Digitální nástroje pro konstruktéry Vám usnadní návrhy energeticky efektivních systémů. S návrhy pneumatických pohonů přesně podle požadavků lze ušetřit např. až 40 % spotřeby vzduchu. Vyhodnocovací matice, kalkulačky nákladů a simulační software Vám pomohou se správně rozhodovat hned od začátku a optimalizovat zařízení pro konkrétní aplikace.

Přejít na přehled Konstrukčních nástrojů

Opatření týkající se energetické účinnosti začínají plánováním. Rozhodující je promyšlená volba typu pohonu vhodného pro danou aplikaci. Jednočinné válce nebo zpětný zdvih s menším tlakem mohou spotřebu stlačeného vzduchu výrazně snížit. Používejte redukční ventily a desky s redukčními ventily. Pro dlouhé prostoje se doporučují například servomotory / krokové motory s přídržnými brzdami.

Konstrukční nástroje Festo Vám pomohou vybrat správný výrobek pro Vaši aplikaci.

Spotřeba energie závisí do značné míry na návrhu pohonů: je především důležité vyhnout se zbytečně velkým pohonům. Čím menší je pohon, tím je energeticky efektivnější.

• Dbejte na správnou volbu bezpečnostních faktorů a pohybujte jen malou hmotností. U pneumatických pohonů ušetříte až 40 % spotřeby vzduchu.
  Příklad: s válcem podle norem DSBC vede zmenšení velikosti ze 40 na 32 k úspoře energie přibližně 35 %.
• Pokud navrhnete kompletní pohon jako celek a tím jej optimalizujete, zabráníte kumulaci bezpečnostních faktorů. Konstrukční nástroje Festo Vám s tím pomohou. Jedná se o praktické kalkulačky, simulační software a konfigurační nástroje, jako je např. nástroj pro návrh a simulaci Electric Motion Sizing, Solution Finder Simplified Motion Series nebo Handling Guide Online (HGO).

Pohybující se hmotnost vyžaduje energii. Dávejte proto pozor, aby byla pohybující se hmotnost malá, např. prostřednictvím správného výběru velikostí, kombinace komponentů a výběru lehkých výrobků.

• Pokud to Vaše aplikace umožňuje z hlediska užitečného zatížení a doby cyklu, je ideální elektrická manipulace ve spojení s lehkým pneumatickým pohonem v ose Z.
• Pneumatická chapadla jsou lehčí než elektrická. V pohyblivých aplikacích ušetříte hmotnost a energii.
• S lehkými výrobky snížíte nejen spotřebu energie. Protože jejich výroba vyžaduje méně materiálu, zanechávají také menší _stopuCO2.

Čím menší tření, tím menší jsou energetické ztráty a tím delší je životnost. Pro udržitelný provoz je nejlepší použít komponenty s malým třením.

• Pneumatické saně Mini DGSL nebo DGST se pohybují s vysokou přesností a minimálním třením.
• Elektrické pohony se pravidelně kontrolují, aby se zmenšily ztráty třením.
• Vždy prověřte, zda je převodovka opravdu nezbytná nebo zda se bez ní lze obejít.

V mnoha aplikacích musí elektrické pohony nejen hmotnosti urychlovat, ale také je aktivně brzdit. Tuto brzdnou energii lze za určitých podmínek použít k úspoře elektrické energie, např. při vzájemném propojení ovladačů k jejímu sdílení.

V aplikacích, ve kterých různé pohony zrychlují a zpomalují v odlišné fázi cyklu, můžete ovladače motorů propojit a tak brzdnou energii využít. Využít můžete ovladače motorů CMMT-AS.

Některé pracovní cykly umožňují dočasné zastavení dodávky energie – pro nulovou spotřebu energie a nulové úniky vzduchu.

• Kdykoliv je to možné, vypněte přívod vzduchu, např. v případě odstávky stroje, na konci směny nebo o přestávkách. Automaticky se o vypínání postarají moduly pro energetickou účinnost řady MSE6.
• Zabraňte neproduktivnímu chodu naprázdno tím, že se celé zařízení nebo alespoň jednotlivé části či komponenty budou vypínat. Při vypínání a zapínání dbejte na bezpečnou sekvenci.

Optimální nastavení regulace s mírným zrychlením snižuje v technologii elektrické automatizace spotřebu energie a minimalizuje namáhání konstrukce.

• Se softwarem pro konfiguraci a uvedení do provozu Festo Automation Suite můžete nastavit vhodné parametry ovladačů pro pohony, téměř bez vibrací a zásahů regulátoru. Přispívá k tomu tuhé spojení pohonu a motoru.
• Digitalizovaná pneumatika s Motion Terminal VTEM nabízí řadu funkcí Motion Apps pro co nejefektivnější řízení připojených pneumatických pohonů z hlediska energie.

Konstantní podtlak není pro bezpečné držení předmětů přisátím nezbytně nutný. Zejména s hladkými povrchy a neporézním materiálem se můžete vyhnout trvalé spotřebě vzduchu pomocí obvodu pro úsporu vzduchu. Cílem je: podtlak jen podle potřeby.

Vakuové ejektory OVEM a vakuové ejektory VADMI s inteligentním sledováním podtlaku pracují pouze v případě potřeby a mohou se podle situace automaticky vypínat. Úspora je přibližně 60 % běžně požadovaného množství stlačeného vzduchu.

Existují různé způsoby, jak snížit tlak a tím i náklady na energii.

• Zbytečně velký tlak v celém rozvodu stojí hodně energie. Snížením tlaku v rozvodech o 1 bar můžete ušetřit až 10 % energie.
• Mnohé stroje potřebují trvale jen minimální tlak. Pokud jednotlivé aplikace vyžadují nárazově vyšší úroveň tlaku, můžete ho zajistit decentralizovaně například pomocí zesilovačů tlaku DPA, namísto zvýšení tlaku v celé napájecí síti.
• Pokud aplikace vyžaduje plnou sílu pouze v jednom směru pohybu nebo pokud lze pohon obecně provozovat s menším tlakem, lze tlak pro zpětný zdvih snadno snížit na polovinu. Různé úrovně tlaku lze snadno dosáhnout pomocí ventilových terminálů s vertikální výstavbou / deskami s redukčními ventily. Úspora je více než 20 % množství stlačeného vzduchu. Využijte desky s redukčními ventily VMPA1 a VABF.

Čistá úprava stlačeného vzduchu nejen prodlužuje životnost komponentů a systémů, ale také zvyšuje produktivitu a energetickou efektivitu. Péče se dlouhodobě vyplácí. Jednotky pro úpravu stlačeného vzduchu řady MS nabízejí vhodná řešení, mimo jiné také v kombinaci velikostí.

• I pro jednotky pro úpravu stlačeného vzduchu je důležitý výběr vhodné velikosti. Prověřte rozumné používání filtrů, protože každý filtrační stupeň zmenšuje průtok a způsobuje pokles tlaku.
• Při úpravě stlačeného vzduchu může pravidelná údržba a správná volba kvality stlačeného vzduchu ušetřit až 20 % energie. Včasná výměna filtračních prvků v jednotkách pro úpravu stlačeného vzduchu zabrání zbytečnému odporu proudění.
• V rozvodu vzduchu se vyplácí šroubení s malým odporem průtoku. Přívodní potrubí k zařízením a k ventilům / ventilovým terminálům by měla mít dostatečnou světlost, aby nedocházelo ke ztrátám tlaku.
• Při složitějším zapojení použijte raději rozdělovač než více spojek T umístěných za sebou. Ztráta tlaku bude menší.

Více informací o výběru optimální kombinace jednotek pro úpravu stlačeného vzduchu najdete v bílé knize „Úprava stlačeného vzduchu v pneumatice“ (PDF)

Mnoho hadic mezi ventily a pohony je příliš dlouhých a zvyšuje spotřebu stlačeného vzduchu takzvaným mrtvým objemem. Tento neproduktivní jev má také negativní vliv na dobu cyklu zařízení. Mrtvý objem v hadicích často tvoří velkou část celkové spotřeby, zejména v případě pohonů nebo chapadel s malými objemy.

• Zajistěte, aby délky hadic byly co nejkratší a aby vedení hadice bylo optimální. Kromě jiného doporučujeme decentralizované umístění ventilových terminálů.
• Pro zkrácení hadic na stlačený vzduch na požadovanou délku použijte vhodný nástroj, jako jsou nůžky na trubky a hadice ZRS, abyste zajistili těsné spoje a zabránili únikům.

Vždy pamatujte, že nezjištěné netěsnosti způsobují nepřetržitě zbytečné náklady na energii. Ze zkušenosti víme, že míru netěsností ve stávajících systémech lze běžně snížit až o 20 %. Proto je důležité pravidelně kontrolovat systém stlačeného vzduchu, včetně detekce netěsností.

• Se službami Energy Saving Services pro Vás rychle a spolehlivě zjistíme netěsnosti – a zastavíme ztráty stlačeného vzduchu.
• Vlhkost, nečistoty a olej mají negativní vliv na těsnění a původní mazivo ve výrobcích. Doporučujeme proto decentralizovanou úpravu stlačeného vzduchu přímo v zařízení.
• Zvolte hadice z materiálu vhodného pro dané prostředí. Předejdete chemickému, fyzikálnímu a mikrobiálnímu poškození – a tím i netěsnostem.
• Šroubení s moderními těsnicími kroužky a opěrnou funkcí zajišťují těsné a opakovatelně použitelné spoje.

Další náměty a potenciál úspor energie v systémech se stlačeným vzduchem najdete v bílé knize „Snížení nákladů na energii v systémech se stlačeným vzduchem až o 60 %“ (PDF)

Nainstalujte trvalé sledování energie a sledujte spotřebu stlačeného vzduchu. V zásadě by všechny nosiče energie měly být sledovány pomocí čidel, v pneumatice jde především o čidla průtoku.

• Měřením průtoku můžete snadno a rychle rozpoznat odchylky od ideálního stavu, např. netěsnosti nebo tlakové ztráty. Získané informace můžete snadno využít a zavést správná opatření pro úsporu energie.
• Trvalé sledování stlačeného vzduchu znamená okamžitý a jasný přehled o jeho spotřebě. Příliš velký průtok je často indikátorem potenciálních úspor.
• Sledujte spotřebu vzduchu, abyste v případě odchylek mohli přijmout vhodná opatření. Nepřetržité sledování stlačeného vzduchu přináší trvalou jistotu.
• Spolehněte se na prediktivní řízení energie. Díky využití umělé inteligence je možné předem vypočítat, jak se mění stav Vašich zařízení. Používáme k tomu software Festo Automation Experience (Festo AX).